背包问题之01背包

sicily 1146 采药

还是用这题来说吧,对01背包的分析看我之前那篇就好了http://www.cnblogs.com/dominjune/p/4383762.html

这里主要是想改进一下二维数组的做法,用一维数组来实现01背包,也叫做滚动数组!

先借用某位大牛的一句话:“01背包在二维数组上操作,就是为了防止一个物品被放入多次的情况“

但其实01背包也可以用一维数组来做啦!

先看代码:

 1 #include <iostream>
 2 
 3 using namespace std;
 4 
 5 int w[105], val[105];
 6 int dp[1005];
 7 
 8 int main()
 9 {
10     int t, m, res=-1;
11     cin >> t >> m;
12     for(int i=1; i<=m; i++)
13     {
14         cin >> w[i] >> val[i];
15     }
16     for(int i=1; i<=m; i++) //物品 
17         for(int j=t; j>=0; j--) //容量,逆序
18         {
19             if(j >= w[i])
20                 dp[j] = max(dp[j-w[i]]+val[i], dp[j]);
21         
22         }
23     cout << dp[t] << endl;
24     return 0;
25 }

这里是把状态只用一维数组来表示,dp[j]表示放到第j个物品(或者说是前j个物品)的时候的最大价值,少了一维,感觉好神奇...不过在我仅仅做过的题目中,好像有很多都是用滚动数组的形式...

好了,用回当年的辣个栗子:

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让我假设现在的背包的容量是C=10;

物品编号: 1 2 3

物品重量: 5 6 4

物品价值:20 10 12

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直接分析dp数组:

dp:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

i=1:

dp[10] = max(dp[5]+20, dp[10]);

dp[9] = max(dp[4]+20, dp[9]);

dp[8] = max(dp[3]+20, dp[8]);

dp[7] = max(dp[2]+20, dp[7]);

dp[6] = max(dp[1]+20, dp[6]);

dp[5] = max(dp[0]+20, dp[5]);

dp: 0 0 0 0 20 20 20 20 20 20

---------------------------------------------

i=2:

dp[10] = max(dp[6]+4, dp[10]);

dp[9] = max(dp[3]+10, dp[9]);

dp[8] = max(dp[2]+10, dp[8]);

dp[7] = max(dp[1]+10, dp[7]);

dp[6] = max(dp[0]+10, dp[6]);

dp: 0 0 0 0 20 20 20 20 20 20 //看到了没,选10的都被之前的20压下去了

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i=3:

dp[10] = max(dp[6]+12, dp[10]);

dp[9] = max(dp[5]+12, dp[9]);

dp[8] = max(dp[4]+12, dp[8]);

dp[7] = max(dp[3]+12, dp[7]);

dp[6] = max(dp[2]+12, dp[6]);

dp[5] = max(dp[1]+12, dp[5]);

dp[4] = max(dp[0]+12, dp[4]);

dp: 0 0 0 12 20 20 20 20 32 32

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dp[10]就是背包容量为10的时候的最大价值,就是要求的值了,可以看到,容量大的时候的值取决于容量小的时候的值,从而不断被正确更新,所以用滚动数组的时候,j的循环必须是从大到小逆序开始的,逆序,就防止了一个物品放入多次!!!否则...........

直接分析dp数组:

dp:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

i=1:

dp[5] = max(dp[0]+20, dp[5]);

dp[6] = max(dp[1]+20, dp[6]);

dp[7] = max(dp[2]+20, dp[7]);

dp[8] = max(dp[3]+20, dp[8]);

dp[9] = max(dp[4]+20, dp[9]);

dp[10] = max(dp[5]+20, dp[10]);

dp: 0 0 0 0 20 20 20 20 20 40 //看到问题了吗!dp[10]不仅仅是由dp[5]决定了,因为dp[5]还被dp[0]更新了一次,相当于,i=1时,即只有一个物品时,这个物品拿了两次,完全不符合01背包了,但是,这个却是我们后面要提到的完全背包!接着看:

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i=2:

dp[6] = max(dp[0]+10, dp[6]);

dp[7] = max(dp[1]+10, dp[7]);

dp[8] = max(dp[2]+10, dp[8]);

dp[9] = max(dp[3]+10, dp[9]);

dp[10] = max(dp[4]+10, dp[10]);

dp: 0 0 0 0 20 20 20 20 20 40 

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i=3:

dp[4] = max(dp[0]+12, dp[4]);

dp[5] = max(dp[1]+12, dp[5]);

dp[6] = max(dp[2]+12, dp[6]);

dp[7] = max(dp[3]+12, dp[7]);

dp[8] = max(dp[4]+12, dp[8]);

dp[9] = max(dp[5]+12, dp[9]);

dp[10] = max(dp[6]+12, dp[10]);

dp: 0 0 0 12 20 20 20 24 32 40

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(其实后面不用看都知道不对了,不过我写了就懒得删掉......)

原文地址:https://www.cnblogs.com/dominjune/p/4401985.html